专利名称：导光板及具有该导光板的指针式仪表的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于从由指针进行指示的设有透光性图案设计的文字板的背面进行照射的导光板和具有该导光板的指针式仪表。
背景技术：
在车辆、船舶等移动体上，搭载有将各种测量装置测得的多条信息向移动体的驾驶员等搭乘人员进行显示的指针式仪表(例如，参照专利文献I)。
作为这种指针式仪表，例如可以举出用于显示作为移动体的车辆的速度的速度表、用于显示引擎转速的转速表、用于显示燃料余量的燃料表、或者用于显示引擎的冷却水温度的水温表等。图21示出了作为现有的指针式仪表的速度表801。该速度表801具有大致呈圆形，并具有用于显示速度的数字或刻度等透光性图案设计的文字板804 ;设置在文字板804的背面的外壳805 ;前表面配设有多个光源861，背面设有内置旋转机构807，且其前表面重叠配置在外壳805的背面侧的基板806 ；固定于依次贯穿基板806、外壳805和文字板804的内置旋转机构807的指针轴872的顶端，配置成能够沿文字板804的前表面转动的指针部件808 ;收容于外壳805，并与文字板804的背面隔着间隔配置的导光板809 ;和配置在文字板804与导光板809之间的棱镜片810。导光板809具有发光部891和大致呈半圆筒状的导光部892，发光部891由俯视呈圆弧状的平板形成，导光部892沿发光部891的内缘891e连接，并从该内缘891e沿大致垂直方向延伸。棱镜片810呈与导光板809的发光部891的俯视形状大致相同的形状。需要说明的是，为了便于说明，各构件的配置等使用互相垂直的X轴、Y轴和Z轴进行说明。多个光源861呈圆弧状以等间隔配置在基板806的前表面，其正面方向与Z轴方向平行。文字板804与XY平面平行配置。导光板809的发光部891配置为与XY平面大致平行，导光板809的导光部892配置为朝向基板806沿Z轴方向延伸。在导光部892的顶端设有与设置成圆弧状的多个光源861相对，并使该多个光源861的光射入的光入射面892a。此外，发光部891的一个表面(下文称为前表面)891a与文字板804的背面相对配置，这两个表面中间夹持棱镜片810。此外，如图22所示，在发光部891的另一面(下文称为背面)891b上，沿发光部891的圆周方向设有具有剖面呈V形的多个槽897的反射部893。设于反射部893的上述剖面呈V形的多个槽897沿着从发光部891的内缘891e向着外缘891f的方向(即半径方向)以互相间隔的方式配置。在上述剖面呈V形的多个槽897之间，设有平面状的反射面896。并且，如各图所示，从光源861射入光入射面892a的光，以导光部892和发光部891为光程，沿Z轴方向在导光部892中行进，同时还沿半径方向在发光部891中行进，通过反射部893向前表面891a反射，从该前表面891a向棱镜片810射出。此时，如图22所示，在导光板809中，在发光部891中行进的光由反射面896和多个剖面呈V形的槽897向着相对于发光部891的前表面891a倾斜的方向反射，并从前表面891a斜向射出，并且，利用设在文字板804和导光板809之间的棱镜片810，将从该前表面891a射出的光的行进方向折射(即校正)为垂直于文字板804，并射入文字板804的背面。由此，设于文字板804的透光性图案设计在发光的同时，能够充分确保从正面方向观察时的光的强度。专利文献专利文献I :日本特开2003-194594号公报

发明内容
发明要解决的课题
然而，为了充分确保从正面方向观察透光性图案设计时的光强度，该速度表801需要设置用于校正从发光部891的前表面891a射出的光的行进方向的棱镜片810，因此存在着元件数目增加、不利于制造成本的降低的问题。本发明的目的在于解决上述课题所涉及的问题。即，本发明的目的在于提供一种无需使用用于校正光的行进方向的构件，就能够充分确保正面方向的光的强度的导光板，以及具备该导光板的指针式仪表。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本申请第一发明为一种导光板，其特征在于，具有发光部，其与设有透光性图案设计的文字板重叠配置；导光部，其与上述发光部连接，具有使光源的光射入的光入射面；和反射部，其用于将由上述导光部导向上述发光部的光向着上述发光部的与上述文字板相对的一个表面反射，且该反射部设于上述发光部的与上述一个表面相对的另一表面，在该导光板的设于上述另一表面的上述反射部，形成有排列于与上述发光部中的光的行进方向相交的方向并且互相接触配置的或凸或凹的多个线条部，且上述多个线条部互相隔开间隔设有多个，并构成反射体，上述多个线条部形成为使得入射光朝向接近上述一个表面侧折射并透过，然后向着与上述文字板垂直的方向反射。第二发明的特征在于，是在第一发明的导光板中，上述反射部被设置为随着远离上述光源，上述反射体的俯视面积在上述另一表面的每单位面积上所占的比例变大。第三发明的特征在于，是在第一发明或第二发明的导光板中，在上述反射体的配置于上述发光部中行进的光的强度低于规定的基准值的位置的部分，设有在上述反射体的上述线条部沿宽度方向互相接触配置的一个或多个辅助线条部。为实现上述目的，第四发明为一种指针式仪表，其特征在于，具有设有透光性图案设计的文字板和重叠配置于上述文字板背面的导光板，作为上述导光板，包括第一发明 第三发明的导光板。发明的效果根据第一发明，在设于发光部的反射部，以互相隔开间隔的方式设有多个反射体，该反射体由在上述另一表面以与上述发光部中的光的行进方向相交并且在宽度方向互相接触的方式配置的或凸或凹的多个线条部构成，并且，上述多个线条部形成为使得射入的光向着接近上述一个表面侧折射并透过，然后向着与上述文字板垂直的方向反射，因此，在发光部中行进的光能够通过反射部实现折射及反射，并从上述一个表面向着与文字板垂直的方向射出，因此，能够在无需使用用于校正光的行进方向的构件的情况下，充分确保正面方向的光的强度。根据第二发明，由于反射部设置为随着远离上述光源，上述反射体的俯视面积在上述另一表面的每单位面积上所占的比例变大，因此，由反射体反射的光与反射体的俯视面积成正比增加，能够减小从反射部的远离光源的部分射出的光的强度与从比该部分接近光源的部分射出的光的强度之差，能够防止从发光部的上述一个表面射出的光的强度出现不均匀。根据第三发明，在上述反射体的配置于光在上述发光部中行进的强度低于规定的基准值的位置的部分，设有与该反射体的上述线条部沿宽度方向互相接触配置的一个或多个辅助线条部。作为用于如上所述的指针式仪表的光源，通常使用发光二极管。发光二极管具有由半导体形成的发光元件和封装该发光元件的透光性树脂，该透光性树脂中设有用于提高发光二极管的正面方向的光强度的透镜等聚光结构。因而，由发光二极管构成的光源尽管能够确保正面方向的光的高强度，但随着偏离正面方 向，光的强度将降低，由此就会出现导光板中的在发光部中行进的光的强度不均勻，以致从发光部的上述一个表面射出的光的强度出现不均匀的问题。但在本发明中，由于设有上述辅助线条部，因此，在发光部中行进的光的强度低于规定的基准值的位置，利用辅助线条部，能够使得更多的光向着与文字板垂直的方向反射并从上述一个表面射出，因此能够使得从与该部位对应的发光部的上述一个表面射出的光的强度与其它部位的相同，能够防止发生从发光部的上述一个表面射出的光的强度不均匀的现象。根据第四发明，由于在具有设有透光性图案设计的文字板和重叠配置于上述文字板背面的导光板的指针式仪表中，作为上述导光板，包括第一 第三发明中任一项所述的导光板，因此，利用反射部能够对导光板的发光部中行进的光进行折射和反射，并从上述一个表面向着与文字板垂直的方向射出，因而，能够在不使用用于校正光的行进方向的构件的情况下，充分确保正面方向的光的强度，而且能够减少元件的数目，降低制造的成本。


图I是本发明第一实施方式的速度表的正视图。图2是沿图I的K-K线的剖视图。图3是图I的速度表所具有的导光板以及配线板的立体图。图4是设于图3的导光板的反射体的结构以及由该反射体将光折射和反射的状态的剖面示意图，图4 (a)表示反射体由两根凸条构成的情况，图4 (b)表示反射体由三根凸条构成的情况，图4 (c)表示反射体由四根凸条构成的情况。图5 Ca)是用于确定反射体所具有的多根凸条的形状的方法的示意图，图5 (b)是反射体所反射的光的行进范围的示意图。图6是在由剖面形状相同的多根凸条构成的反射体中，再追加剖面形状相同的凸条的情况下，将光折射以及反射的状态的剖面示意图，图6 (a)表示由两根凸条构成的反射体中追加第三凸条的情况，图6 (b)表示由三根凸条构成的反射体中追加第四凸条的情况，图6 (c)表示由四根凸条构成的反射体中追加第五凸条的情况。图7 Ca)是设于图3的导光板的反射部的结构(反射体间隔不同)的剖面示意图，图7 (b)是图7 (a)所示反射部的第一变形例的结构(凸条大小不同)的剖面示意图，图7(C)是图7 (a)所示反射部的第二变形例的结构(凸条数目不同)的剖面示意图。图8 (a)是设于图3的导光板的反射部所具有的反射体的形状(连续形状)的立体图，图8 (b)是图8 (a)所示反射体的第一变形例的形状(离散形状)的立体图。图9 (a)是设于图3的导光板的反射部所具有的反射体的第一变形例的配置(矩形配置)的立体示意图，图9 (b)是图9 (a)所示的反射体的第二变形例的配置(六方格子状配置)的立体示意图，图9 (C)是图9 (a)所示反射体的第三变形例的配置(随机配置)的立体示意图，图9 (d)是图9 (a)所示反射体的第四变形例的配置(反射体的凸条数目不同)的立体示意图。图10 Ca)是构成设于图3的导光板的反射部的反射体的凸条的第一变形例的剖面形状(四边形)的剖面示意图，图10 (b)是上述凸条的第二变形例的剖面形状(顶端朝向不同)的剖面示意图，图10 (C)是上述凸条的第三变形例的剖面形状(大小不同)的剖面示 意图。图11是光在图3的导光板的发光部中行进的示意图。图12是本发明第二实施方式的速度表的剖视图。图13是图12的导光板所具有的导光元件的背面示意图。图14是图12的导光板的背面示意图。图15是在图13的导光元件的第一部分中行进的光的强度低于规定的基准值的部位的背面示意图。图16 (a)是设于图12的导光元件所具有的反射部的反射体的辅助凸条的配置的剖面示意图，图16 (b)是上述辅助凸条的其它配置的剖面示意图。图17 (a)是图12的导光板的第一变形例的结构的背面示意图，图17 (b)是上述导光板的第二变形例的结构的背面示意图。图18是本发明的导光板的另一结构的局部立体图。图19是设于本发明的导光板的反射部的另一结构的背面示意图。图20是设于图3的导光板的反射部所具有的反射体的第五变形例(多个凹槽)的结构以及由该反射体折射和反射的光的状态的剖面示意图。图21是现有速度表的剖视图。图22是射入图21的速度表所具有的导光板的光的行进方向的简要示意图。符号说明I速度表(指针式仪表)4文字板42、43、44标识(透光性图案设计)9导光板91发光部91a发光部的前表面(一个平面)91b发光部的背面(另一平面)92导光部92a光入射面93反射部
94、94A、94B、94C、94D 凸条(线条部)95、95A、95B、95C、％D 反射体96反射面97凹槽(线条部)IA速度表(指针式仪表)10、10A、10B 导光板100导光元件(导光板)
101第一部分(发光部)IOla第一部分的前表面(一个平面)IOlb第一部分的背面(另一平面)102第二部分(导光部)104凸条(线条部)105反射体106反射面107辅助凸条(辅助线条部)111发光部Illa发光部的前表面(一个平面)Illb发光部的背面(另一平面)112导光部
具体实施例方式第一实施方式以下，参照图I 图11对具有本发明第一实施方式的导光板的速度表进行说明。需要说明的是，为便于说明，采用相互垂直的X轴、Y轴和Z轴对各部件的配置等进行说明。作为指针式仪表的速度表(下文也简称为“仪表”。此外，在图中以符号I表示)安装在例如车辆的仪表板上，其文字板朝向与搭乘人员相对的前表面(正面)侧而配置。需要说明的是，作为一例，本实施方式对速度表进行了描述，但本发明并不限于此，例如，转速表、燃料计等其它类型的仪表也能适用于本发明。如各图所示，速度表I具有遮光板2、环状装饰构件3、文字板4、外壳5、配线板6、内置旋转装置7、指针构件8、导光板9、未图示的背板和未图示的玻璃面板。遮光板2由具有遮光性的黑色合成树脂等制成，其正面形状大致呈矩形。遮光板2上设有开口 25，开口 25的内侧配置环状装饰构件3和文字板4。此外，遮光板2上可以设置由呈预定形状的透明或半透明的合成树脂或玻璃等透光性构件贯通嵌入而构成的方向指示灯或警告灯等各种灯。遮光板2与XY平面平行配置。环状装饰构件3由例如表面经过电镀处理等处理的合成树脂等制成，其为外形呈与设置在遮光板2的开口 25大致相同的环状构件。在环状装饰构件3的内侧，配置着设于后述文字板4的各指标。由此，文字板4的各指标由环状装饰构件3包围，通过突出遮光板2与文字板4的交界来提高视觉辨认度。文字板4由例如透明或半透明的合成树脂等制成，是大致呈圆盘状的构件。文字板4与环状装饰构件3 —起配置在设于遮光板2的开口 25的内侧。文字板4上设有印刷了遮光性油墨的遮光区域41和作为透光性图案设计的标识42、43、44，该标识通过沿文字或刻度的形状除去遮光性油墨(不印刷遮光性油墨)而形成。因此，各标识通过从背面侧向其照射光而发光。标识42表示数值，标识43表示刻度，各标识42、43沿着环状装饰构件3的内侧边缘排列为圆弧状。标识42、43通过后述的指针构件8的指针部82进行指示，并与指针部82联动，向搭乘人员显示车速或引擎的转速等。标识44表示测量值的单位，配置在文字板4的中央部。在文字板4的中心部位，设有用于使后述的内置旋转装置7的旋转轴72贯穿的文字板通孔45。文字板4被设置成平行于XY平面。
外壳5由例如合成树脂等制成，正面形状呈与遮光板2的外观形状基本相同的箱形。外壳5上设有圆筒状外壳贯通孔51和导光板收容部52，外壳贯通孔51贯穿设于与文字板4的文字板通孔45相对应的位置的外壳5的前表面侧(图2的上方侧)和背面侧(图2的下方侧)，导光板收容部52包围上述外壳贯通孔51。外壳贯通孔51中配置有后述的内置旋转装置7的旋转轴72。导光板收容部52由内径相同但外径不同的两个呈圆筒状的空间，即第一空间521和第二空间522构成。第一空间521的外径与文字板4大致相同，且内径与外壳贯通孔51的外径相同。第二空间522的外径小于第一空间521，且内径与外壳贯通孔51的外径相同。第一空间521和第二空间522彼此连通，分别沿轴向同心重叠。该第一空间521和第二空间522中的外径较大的第一空间521设置在外壳5的前表面侧，外径较小的第二空间522设置在外壳5的背面侧。导光板收容部52分别在第一空间521的外壳5的前表面侧的端部以及第二空间522的外壳5的背面侧的端部设有开口，以贯通外壳5。导光板收容部52收容有后述的导光板9。并且，在外壳5的前表面侧，重叠配置有上述文字板4、环状装饰构件3以及遮光板2，同时，对应于导光板收容部52的外壳5的前表面侧的开口(即第一空间521中的外壳5的前表面侧的端部)，配置有文字板4、环状装饰构件3以及遮光板2的开口25。配线板6是在其前表面6a和背面6b安装有各种电子元件，并施加了将上述电子元件互相电连接的薄膜金属的布线图案的众所周知的电子基板。在配线板6的前表面6a，设有用于通过后述的导光板9对文字板4的各标识进行照射的多个光源61和用于使各种灯进行照射的未图不的灯用光源。多个光源61在导光板收容部52的与外壳5背面侧的开口相应的位置，沿导光板收容部52的第二空间522的圆周方向(即圆弧状)，以等间隔进行间隔配置。在配线板6上，在与外壳贯通孔51对应的位置，设有用于穿设后述的内置旋转装置7的旋转轴的配线板贯通孔62。配线板6以其前表面6a与外壳5的背面侧紧密重叠的方式与XY平面平行配置。光源61是具有由半导体制成的发光元件、用于安装该发光元件的引线框、和用于封装该发光元件的透光性树脂的众所周知的表面安装型发光二极管。在该光源61的透光性树脂上，设有用于提高正面方向的光的强度的聚光结构。内置旋转装置7是具有主体部71和支承在主体部71上的能够旋转的作为指针轴的旋转轴72，根据作为控制信号输入的脉冲信号(脉冲个数等)而使旋转轴72旋转的众所周知的步进电机。内置旋转装置7与未图示的控制部连接，接收与从该控制部传送的速度或引擎转速等测量值对应的上述脉冲信号并动作。内置旋转装置7在以旋转轴72穿设于配线板6的配线板贯通孔62的状态下，将主体部71与配线板6的背面6b重叠安装。SP，旋转轴72从背面6b侧向着前表面6a侧穿过配线板6。进而,旋转轴72依次穿过外壳5的外壳贯通孔51和文字板4的文字板贯通孔45，其顶端向文字板4的前表面侧突出。指针构件8具有呈平坦圆柱状的基部81和以沿基部81的外周面的法线方向延伸的方式连接的棒状的指针部82。指针构件8的基部81的中心固定结合于内置旋转装置7的旋转轴72的顶端,随着旋转轴的转动,指针部82以该旋转轴为中心转动。通过使指针部82转动，来指示设于文字板4的数值和刻度等标识42、43，向搭乘人员显示速度或弓I擎转速等测量值。导光板9采用例如丙烯酸树脂等高透明度材料制成，此外，其表面形成为光滑面，用于将射入其内部的光沿其形状进行引导。如图3所示，导光板9具有由俯视呈圆弧状的平板构成的发光部91和沿发光部91的内缘91e连接并从 该内缘91e沿大致垂直方向延伸的方式形成的大致呈半圆筒状的导光部92。导光板9收容于外壳5的导光板收容部52，其发光部91配置为与XY平面大致平行，其导光部92朝向配线板6以沿Z轴方向延伸的方式配置。此外，尽管在本实施方式中发光部91形成为平板状，但并不限于此。在不背离本发明目的的前提下，发光部可为任意的形状，例如，相对的一对表面(一个表面和另一表面)形成为或凸或凹的曲面状的板状，或者，形成为随着朝向外缘其厚度逐渐变薄的剖面呈大致楔形的形状。发光部91收容于导光板收容部52的第一空间521，导光部92收容于导光板收容部52的第二空间522。此时,发光部91的一个表面(下文称为前表面)91a通过导光板收容部52的外壳5前表面侧的开口与文字板4的背面间隔一定的距离相对配置。当然，发光部91的前表面91a与文字板4的背面也可以紧密重叠。此外，在导光部92中的与发光部91的内缘91e连接的基端的相反侧的顶端，设有用于射入多个光源61的光的光入射面92a，该光入射面92a与设于配线板6的前表面6a的呈圆弧状的多个光源61相对配置。射入导光部92的光入射面92a的光,通过导光部92被引向发光部91的内缘91e。在发光部91的另一面(下文称为背面)91b上，设有反射部93。该反射部93由互相间隔配置的多个反射体95和配置在多个反射体95之间的多个反射面96构成。上述多个反射体95和多个反射面96，沿着从发光部91的内缘91e向着外缘9If的方向(即半径方向)交错配置。反射体95沿发光部91的圆周方向，具有多个作为线条部的剖面呈楔形的凸条94，该凸条94在与发光部91的内缘91e和外缘91f相邻并且互相相对的一端91c和另一端91d之间连续设置，上述多根凸条94构成为在其宽度方向(即发光部91的半径方向)互相接触配置。即凸条94在背面91b上凸起形成，在与发光部91中行进的光的行进方向相交叉的方向上排列，并且在凸条4的宽度方向互相接触配置。凸条94发挥类似棱镜的功能，对射入其表面的光根据入射角度进行折射或反射。上述多根凸条94凸起形成在发光部91的背面91b，以对入射的光进行折射以及反射，使其从发光部91的前表面91a向着与文字板4垂直的方向射出。图4 (a) (b)表不通过反射体95所具有的多根凸条94,对射入的光进行折射和反射，使其从发光部91的前表面91a朝向与文字板4垂直的方向射出的状态的示意图。图4 (a) (b)中，A表示朝向凸条94传播的光，B表示在凸条94中被折射进行传播的光，C表示朝向发光部91的前表面91a反射的光。需要说明的是，在本发明中，“垂直方向”除了严格垂直的方向以外，也包括大致垂直的方向，只要不背离本发明的目的，能够在包括与文字板4垂直的方向在内的规定的角度范围内射出即可。以下，参照图5 (a)、(b)说明用于确定构成反射体95的多根凸条94的形状的方法例。在图5 (a)、(b)中，导光板9的发光部91的内缘91e配置在左侧，外缘91f配置在右侧。形状确定方法I :多根凸条94的剖面形状相同(步骤I)求出射入发光部91的背面91b的配置了反射体95的部分的光的入射角Θ。实际上，在导光板9中行进的光的行进方向因导光板的形状的不同而不同，并且强度不同的光从多个方向射入配置有上述反射体95的部分，因此，通过例如试制导光板的实际测量或通过计算机进行的光学模拟等，求出射入配置有上述反射体95的部分的多条光线的 入射角及其强度，将最高强度光的入射角作为上述入射角Θ。此外，也可以将作为上述多条 光束的入射角的中心角度作为上述入射角Θ。此外，通过事先将导光板9设计为使得发光部91的背面91b的各部分的入射角Θ大致相同，就能够无需对每个入射角Θ不同的各部分分别进行反射体95的形状设计，能够使反射体95的形状在上述各部分中相同，并能够简化导光板9的设计。(步骤2)接着，基于上述入射角Θ和空气以及导光板9的材料的折射率，确定多根凸条94的形状和数目。通常，当光朝向折射率不同的两个介质的交界面入射的入射角为对应于该折射率而确定的临界角以上时,该射入的光会在该交界面发生全反射，当小于临界角时，则会穿过交界面，并以对应于入射角和折射率的角度发生折射。例如，空气的折射率为I. 00，作为导光板9的材料使用的丙烯酸树脂的折射率为I. 49，基于该折射率，从导光板9射出时的交界面的临界角Θ m为42. 2度，此外，射入导光板9时的交界面不存在临界角。此外，反射体95向着以严格意义上与文字板4垂直的方向为中心的±30度的范围(以下也称为反射范围，相当于第I 4的发明中与文字板垂直的方向)对光进行反射。(步骤2-1)相对于发光部91的背面91b，上述入射角为Θ的光束LO射入第一凸条94[1]的靠近发光部91的外缘91f的面Ha。此时，光束LO的相对于面Ha的入射角小于临界角Θ m,并且以将光束LO向前表面91a侧进行折射的方式，来确定面Ha与背面91b所成角a。此外，在考虑了上述入射角Θ和反射面96的宽度等的基础上，对第一凸条94[1]的靠近发光部91的内缘91e侧的面Hb与背面91b的夹角β适当进行确定。即第一凸条94[1]的角β增大时，面Ha进入到面Hb的背光处，射入的光束LO减少，而当角β减小时，反射面96的宽度变小，由反射面96反射的光减少，因此进行确定时要考虑上述因素的平衡。(步骤2_2a)然后，依次追加与步骤2_1中所确定的第一凸条94[1]的剖面形状相同的凸条94。具体而言，通过了第一凸条94[1]的面Ha的光束LI在空气中行进并射入第二凸条94[2]的面Hb。然后，追加剖面形状(即角α、角β)与第一凸条94[1]相同的第二凸条94 [2]，求出射入其面Hb的光束L2的行进方向。该光束L2在被第二凸条94 [2]的面Ha向上述反射范围反射时，通过追加第二凸条94[2]从而完成反射体95。此外，该光束L2通过第二凸条94[2]的面Ha时，追加第三凸条94[3]，与上述同样操作来求出射入第三凸条94[3]的面Hb的光束L4的行进方向，最后，依次追加与第一凸条94[1]的剖面形状相同的凸条94，直到光束经由凸条94的面Ha向着上述反射范围反射(步骤结束)。
上述形状确定方法I是反射体95的多根凸条94的剖面形状完全相同的情况，但上述多根凸条94的剖面形状也可各不相同。下面示出该情况下的反射体95的多根凸条94的形状确定方法2。形状确定方法2 :多根凸条94的剖面形状不同(步骤I) (步骤2-1)与上述形状确定方法I相同。(步骤2_2b)通过了第一凸条94[1]的面Ha的光束LI在空气中行进并射入第二凸条94 [2]的面Hb。此时，光束LI的相对于面Hb的入射角，以将光束LI经由面Hb向前表面91a侧折射的方式来确定该面Hb与背面91b的夹角β。通过了第二凸条94 [2]的面Hb的光束L2，在第二凸条94 [2]内行进并射入面Ha。此时，当光束L2的行进方向充分面向前表面91a，则光束L2的相对于面Ha的入射角为临界角Θ m以上，且以将光束L2朝向上述反射范围反射的方式来确定面Ha与背面91b的夹角α，或者，当光束L2未能充分面向前表面91a，则与上述第一凸条94[1]相同，光束L2的相对于面Ha的入射角小于临界角Θ m且使 光束L2在靠近前表面91a折射的方式来确定该面Ha与背面91b的夹角α。(步骤2-3)之后，根据需要重复上述步骤2_2a或2_2b，在依次确定其形状(即角α、角β )的同时追加凸条94，直到最终凸条94成为将光朝向上述反射范围反射的形状(步骤结束)。作为在上述各形状确定方法中所用的入射角Θ，采用了从射入配置了反射体95的部分的多条光的入射角及其强度中求出的强度最高的光的入射角，实际上，在配置了反射体95的部分，强度低于最高强度(例如，相对于最高强度为70%以上的强度)的多条光线以分布在某个角度范围内的入射角被射入。因此，一旦上述光射入反射体95，如图5 (b)所示，在反射体95中朝向发光部的前表面反射的光，也朝向规定的角度范围反射并行进。在将该规定角度范围设定为相对于严格意义上与文字板4垂直的方向(图5 (b)中与光束L相同的方向)为角度Y I 角度Y 2的范围时，优选为以角度Y I的绝对值与角度Y 2的绝对值相同(包括大致相同)的方式来确定各凸条94的形状。上述角度的绝对值差异较大时，根据视觉辨认方向的不同，有可能产生光的强度差，因此通过使上述角度的绝对值相同，能够防止因视觉辨认方向的不同而产生光的强度差。需要说明的是，尽管以上是对发光部91的背面91b凸起设置多根凸条94(即凸起的线条部)进行说明，但发光部91的背面91b设置凹陷的多个线条部的情况也按照同样方式来确定形状。特别是通过分别使各凸条94的剖面形状相同(即各凸条94的角α、角β相同)，来增加构成反射体95的凸条94的数量，由此能够增加由反射体95反射的光，简化导光板9的设计。例如，在由如图4 (a)所示的两根凸条94 (图中，从左侧开始依次为第一凸条94[1]，第二凸条94[2])构成的反射体95中，在各凸条94的形状相同的情况下，如图6 (a)所示，追加作为第三根凸条的第三凸条94[3]。这样，以上述入射角Θ射入第一凸条94[1]的光束La由第一凸条94[1]和第二凸条94[2]折射并反射，并且，以上述入射角Θ射入第二凸条94[2]的光束Lb由第二凸条94[2]和第三凸条94[3]折射并反射。因此，在没有第三凸条94[3]的情况下，从第二凸条94[2]漏到背面91b侧的入射光Lb以与文字板4垂直的方式被反射，能够增加由反射体95反射的光。此外，在上述构成中，通过进一步增加第四、第五凸条94，能够进一步增加由反射体95反射的光。此外，图6 (b)表示在以相同形状的三根凸条94构成的反射体95中追加了第四根的第四凸条94[4]的状态，图6 (c)表示在以相同形状的四根凸条94构成的反射体95中追加了第五根的第五凸条94[5]的状态。图6 (b)、(c)也能够与上述同样增加由反射体95反射的光。此外，在发光部91的背面91b设有凹状的多个线条部的情况也是同样。上述多个反射体95 (即多根凸条94)配置成如图7 (a广(C)所示。在图7 (a) (C)所示的发光部91中，图中的左侧距离光源较近，图中的右侧距离光源较远。如图7 (a)所示，反射体95的间隔(即反射面96的宽度)配置为随着远离光源(即从发光部91的内缘91e至外缘91f)逐渐变窄。此外，多个反射体95优选配置为例如图7 (b)所示的随着远离光源，凸条94的剖面面积(楔形)逐渐增大；或者如图7 (c)所示的随着远离光源，多根凸条
94的数量逐渐增加，从而随着远离光源，反射体95在发光部91的背面91b中每单位面积所占的俯视面积(即从背面91b的法线方向观察反射体95时的面积)增大。由此，由反射体 95反射的光与反射体95的俯视面积成比例增加，能够减小反射部93的从远离光源61的部分射出的光的强度与从比该部分距离光源近的部分射出的光的强度之差，防止从发光部91的前表面91a射出的光的强度不均匀，能够均衡从发光部91的内缘91e至外缘9If的由反射部93向发光部91的前表面91a反射的光量。在本实施方式中，如图8 (a)所不，反射体95具有多根横亘在发光部91的一端91c和另一端91d之间连续设置的凸条94，但并不限于此，也可以如图8 (b)所示，反射体95A由多根短凸条94A构成,上述反射体95A沿发光部91的圆周方向在发光部91的一端91c与另一端91d之间互相间隔设置。此外，如图9 (a)、(b)所示，由多个短凸条94A构成的反射体95A规则(矩形配置、六方格子状配置等)配置于发光部91的背面91b，如图9 (c)所示，也可以任意配置。此外，如图9 (d)所示，由多根短凸条构成的反射体95A可根据配置在发光部91的背面91b上的位置而使凸条的数量或形状(长度、剖面形状)等不同。此外，在本实施方式中，反射体95所具有的多根凸条94呈剖面为楔形的形状，但并不限于此，例如，也可以如图10 (a)所示，反射体95B所具有的多根凸条94B形成为剖面呈四边形等多边形；或如图10 (b)所示，反射体95C所具有的多根凸条94C在其中一个反射体95C上，其顶端朝向互不相同的方向；或如图10 (c)所示，反射体9邪所具有的多根凸条94D在其中一个反射体％D上，大小(剖面面积)各不相同；或者各凸条表面(上述面Ha、面Hb)形成为曲面形状；或是上述形状的组合等，多根凸条94只要形成为能够对入射的光进行折射和反射，并朝向发光部91的与文字板4垂直的方向射出即可，其形状可以为任意形状。反射面96是沿发光部91的圆周方向从发光部91的一端91c至另一端91d设置的平滑且细长的平面部，反射面96配置在多个反射体95之间，通过对倾斜射入的光进行镜面反射，将光引向发光部91的外缘91f。如上所述，反射部93是通过将在发光部91中从其内缘91e向外缘91f行进的光由其反射体95向前表面91a反射，使得光从前表面91a射出的部位，反射部93的构成(SP反射体95以及反射面96的数量、配置等)可根据设置在文字板4的标识42、43、44的配置等速度表I的构成等适当决定。在导光板9中，从光源61射入光入射面92a的光以导光部92以及发光部91为光程，在导光部92中从顶端(光入射面92a)向基端行进并被引导至发光部91的内缘91e，然后在发光部91中从内缘91e向外缘91f (即沿半径方向)行进，由反射部93向着与文字板4垂直的方向反射,从该前表面91a射出。背板(未图示)由例如合成树脂等形成，具有正面形状与上述外壳5的正面形状大致相同的底壁部、和从该底壁部的周边竖起的侧壁部，呈剖面大致为-字形的器形。背板以覆盖配线板6的背面6b的方式配置，通过未图示的自攻螺钉等固定机构安装于外壳5。玻璃面板(未图示)配置为分别覆盖遮光板2、环状装饰构件3和文字板4,通过卡止爪等未图示的固定机构安装于外壳5。背板以及玻璃面板用于防止尘埃等侵入速度表I内。接着，参照图11，对上述速度表I (导光板9)中的本发明的作用进行说明。在速度表I中，从光源61射出的光射入导光板9的导光部92的光入射面92a,由导光部92引导至发光部91的内缘91e。并且，被引导至发光部91的内缘91e的光，由发光部91的前表面91a以及反射面96反射，在发光部91中从内缘91e向外缘91f行进。并 且，在发光部91内行进的光之中，当相对于背面91b入射角为Θ的光射入反射体95,则构成该反射体95的多根凸条94将该射入的光向前表面91a侧折射并透过，然后朝向与文字板4垂直的方向反射。并且，由反射体95反射的光从前表面91a射出。如上所述，依据本发明，在设于发光部91的反射部93上，在沿发光部91的圆周方向(即与在发光部91中行进的光的前进方向相交)并且在宽度方向互相接触配置的背面91b上，凸起的多根凸条94构成的反射体95互相隔开间隔设有多个，并且，上述多根凸条94形成为使得入射光朝向前表面91a侧折射并透过，然后朝向与文字板4垂直的方向进行反射，因此，在发光部91中行进的光能够由反射部93进行折射以及反射，并从前表面91a朝向与文字板4垂直的方向射出，因此，在不使用棱镜片等用于校正光的行进方向的构件的情况下，能够充分地确保正面方向的光的强度。因此，能够减少元件数量、降低制造成本。此外，反射体95配置为随着远离光源61，反射体95的间隔(即反射面96的宽度)逐渐变窄，即设置为反射体95的俯视面积在背面91b的每单位面积上所占的比例变大，因此由反射体95所反射的光与反射体95的俯视面积成比例增加，能够减小反射部93中从远离光源61的部分射出的光的强度和从比该部分更靠近光源的部分射出的光的强度之差，能够防止从发光部91的前表面91a射出的光强度的不均衡。此外，由于反射体95所具有的多根凸条94连续设置在与发光部91的内缘91e和外缘91f相邻并相对的一端91c与另一端91d (即两端)之间，因此，与将多根凸条94沿连接发光部91的一端91c与另一端91d的连线方向隔开而离散配置的情况相比，能够简化反射部93的构成，因此，能够降低用于制造导光板9的金属模具的成本，并能够降低导光板9的制造成本。(第二实施方式)以下，参照图12 图16 (b)，对具备本发明第二实施方式的导光板的速度表进行说明。作为指针式仪表的速度表(图中，以符号IA表示)，如图12所示，具备遮光板2、环状装饰构件3、文字板4、外壳5、配线板6、内置旋转装置7、指针构件8、导光板10、未图示的背板和未图不的玻璃面板。此外，速度表IA除了导光板10以外与上述第一实施方式相同,对于相同的部分标记相同的符号并省略其说明。导光板10是由例如丙烯酸树脂等高透明度材料制成，此外，其表面形成为光滑面，用于将射入其内部的光沿其形状进行引导的构件。导光板10具有多个导光元件100。图13是导光元件100的背面图(即从后述导光元件100的第一部分101的背面IOlb侧观察到的图)。如图13所示，导光元件100具有由俯视呈扇形的平板构成的第一部分101 ;和由沿第一部分101的内缘IOle连接，并从该内缘IOle沿大致垂直的方向延伸形成的矩形状平板构成的第二部分102。并且，通过与上述多个导光元件100中的第一部分101的内缘IOle和外缘IOlf相邻并相对的端部101c、101d，在各导光元件100彼此之间(即一个导光元件100的一端IOlc与另一个导光元件的另一端IOld)互相接合，如图14所示，与上述第一实施方式同样构成了导光板10，该导光板10具有俯视呈圆弧状的平板构成的发光部111 ;和沿发光部111的内缘(即 第一部分101的内缘IOle)连接，并从该内缘沿大致垂直方向延伸形成的大致半棱筒状的导光部112。此外,与上述第一实施方式同样，导光板10收容于外壳5的导光板收容部52。此外，图14中省略了反射部103的描述。导光兀件100的第一部分101的一个表面(以下,称为前表面)101a构成上述发光部111的前表面111a，通过导光板收容部52的外壳5的前表面侧的开口，与文字板4的背面间隔一定的距离相对配置。此外，导光元件100的第二部分102中，在与第一部分101的内缘IOle相连接的基端相反侧的前端，设有用于射入光源61的光的光入射面102a，该光入射面102a与设于配线板6的前表面6a的多个光源61中对应于该导光元件100而配置的一个光源61相对配置。射入光入射面102a的光经由第二部分102被引向第一部分101的内缘IOle0第一部分101的另一面(以下称为背面)101b构成上述发光部111的背面111b，并设有反射部103。如图13所示，该反射部103具有互相间隔配置的多个反射体105和配置在多个反射体105之间的多个反射面106。上述多个反射体105与多个反射面106交替配置在从第一部分101的内缘IOle朝向外缘IOlf的方向(即半径方向)。反射体105与第一实施方式同样沿着第一部分101的圆周方向具有在第一部分101的互相相对的一端IOlc和另一端IOld之间连续设置的剖面呈楔形的多根凸条104，上述多根凸条104在其宽度方向(即第一部分101的半径方向)互相接触配置。上述多根凸条104的剖面形状均相同(即角α、角β相同)。当然，剖面形状也可以不同。上述多根凸条104突出形成于第一部分101的背面101b，以使得射入的光朝向与文字板4垂直的方向射出的方式将该射入的光折射和反射。另外，在该速度表IA中，作为光源61使用发光二极管。该发光二极管具有由半导体构成的发光元件和用于封装该发光元件的透光性树脂。该透光性树脂设有用于提高发光二极管的正面方向的光的强度的透镜等聚光结构。因此，尽管由发光二极管构成的光源61能够确保正面方向的光的强度，但随着偏离正面方向，光强度会下降。由此，在导光兀件100的第一部分101会产生光强度的不均匀，出现光强度低的部位。光强度低的部位由光源61的光射出量或射出角度(定向角)、配置、或者导光元件100的透光性或形状等来确定。对于该光强度不均匀问题，例如，通过试制导光板的实际测量或者计算机的光学模拟等，事先求出在第一部分101 (即发光部111)中行进的光的强度低于预定的基准值(例如，相对于光源61的正面方向的光强度为70%的光强度)的部位S(图15中以斜线部表不，下文称为低强度部位S)，在多个反射体105中的配置在该低强度部位S的部分，设有作为辅助线条部的辅助凸条107。该低强度部位S如图15所示，以沿第一部分101的两端部101c、IOld,随着从内缘IOle靠近外缘IOlf其宽度逐渐变窄的方式而产生。如图13所示，辅助凸条107在配置于多个反射体105中的低强度部位S的部分，与位于该反射体105的端部的凸条104在宽度方向互相接触。在本实施方式中，辅助凸条107形成为与上述凸条104的剖面形状相同。如图16 (a)所示，辅助凸条107可以仅在反射体105的宽度方向的一端设置一个,或者也可以如图16 (b)所不在宽度方向上夹持反射体105设置多个，其个数和形状对应于低强度部位S中光的强度等来确定。通过这样设置辅助凸条107，能够从辅助凸条107或多根凸条104中配置在中间的凸条104等朝向与文字板4垂直的方向射出光。当然，辅助凸条107只要形成为从辅助凸条107或配置在上述中间的凸条104等朝向与文字板4垂直的方向射出光，剖面形状也可以与上述凸条104不同。由此，能够从对应于发光部91的低强度部位S的前表面91a射出光，并提高光的强度。反射面106是沿第一部分101的圆周方向设置于从第一部分101的一端IOlc至另一端IOld的平滑且细长的平面部，反射面106配置在多个反射体105之间，通过将倾斜射入的光进行镜面反射，将光引向第一部分101的外缘IOlf。

如上所述，反射部103是利用其反射体105将在第一部分101中从其内缘IOle向外缘IOlf行进的光朝向前表面IOla反射，使得光从前表面IOla射出的部位，反射部103的构成(即反射体105以及反射面106的数量、配置等)根据设于文字板4的标识42、43、44的配置等的速度表IA的组成等适当确定。在导光板10中，从光源61射入光入射面102a的光，以第二部分102 (即导光部112)和第一部分101 (即发光部111)为光程，在第二部分102中从顶端(光入射面102a)向基端行进，被引导到第一部分101的内缘IOle后，在第一部分101中从内缘IOle向外缘IOlf行进，通过反射部103向与文字板4垂直的方向反射并从前表面IOla射出。接着，对上述速度表IA (导光板10)中的本发明的作用进行说明。在速度表IA中，从光源61射出的光射入导光板10 (即导光元件100)的光入射面102a，通过第二部分102引导至第一部分101的内缘101e。并且，被引导至第一部分101的内缘IOle的光，由第一部分101的前表面IOla和反射面106反射，在第一部分101中从内缘IOle向外缘IOlf行进。此时，根据光源61的特性，在第一部分101的两端IOlcUOld产生了在第一部分101中行进的光的强度较低的部位S (低强度部位S)，但由于配置在该多个反射体105的该低强度部位S的部分设有辅助凸条107，由该辅助凸条107使得更多的光被向着与文字板4垂直的方向反射，因此，能够使得从对应于该低强度部位S的第一部分101的前表面IOla射出的光的强度，与该低强度部位S以外的其它部位相同。综上所述，根据本发明，由于反射体105中在第一部分101 (即发光部111)行进的光的强度比预定的基准值低的部位上所配置的部分，设有与该反射体105的多根凸条104在宽度方向上互相接触配置的一根或多根辅助凸条107，因此，在第一部分101中行进的光的强度低于预定的基准值的部位(低强度部位S)，通过辅助凸条107能够使得更多的光朝向与文字板4垂直的方向进行反射并且从前表面IOla射出，因此，能够使得从与该部位对应的第一部分101的前表面IOla射出的光的强度与其它部位的相同，能够防止从第一部分101的前表面IOla射出的光的强度的不均匀。此外，通过根据低强度部位S内的位置来调节辅助凸条107的数量，能够对应每个位置调节从前表面IOla射出的光的强度，能够改善低强度部位S内的光的强度的不均匀。此外，除了上述效果以外，还能实现与第一实施方式相同的效果。在上述第二实施方式中，导光板10形成为其导光元件100的第二部分102呈矩形状的平板，但并不限于此。例如，导光板IOA也可以如图17(a)所示形成为其导光元件100A的第二部分102A的剖面为沿第一部分101的圆周方向弯曲的圆弧状，或者如图17 (b)所示，导光板IOB形成为其导光元件100B的第二部分102B的位于远离第一部分101侧的位置的面呈凸起的曲面状，或者导光板也可以与第一实施方式的导光板9同样地具有分别一体形成的俯视呈圆弧状平板的发光部和连接于发光部的内缘的导光部。在上述导光板中，通过同上所述地求出低强度部位，在反射体的低强度部位的部分设置上述辅助凸条，能够实现同上所述的效果。此外，图17 (a)、(b)中省略了反射部103的说明。此外，在上述各实施方式中，导光板9 (以下，导光板10亦同)具有沿发光部的端部(即内缘91e)连接，并形成为从该端部沿大致垂直的方向延伸的导光部92，但并不限于此。例如，也可如图18所示结构的一部分所示，仅由俯视呈圆弧状的平板构成导光板209。 设于配线板206的多个光源261的光射入设于导光板209的平板部分291的内缘的一端面291a。并且，该射入的光通过设于平板部分291的背面的与上述实施方式相同的未图示的 反射部，而向前表面291b反射,并从前表面291b射出。在该实施方式中，平板部分291相当于第一 第四发明中的发光部，平板部分291的一端面291a相当于光入射面和导光部，发光部与导光部广义而言为相连的。此外，在上述各实施方式中，反射体95 (以下，反射体105也同样)所具有的多根凸条94是沿发光部91的圆周方向设置的，但并不限于此，也可以如图19所示，将各凸条94沿着距离由各光源61射出的光在发光部91上沿平面方向传播的扩散角λ的收敛点的假想光源P等距离的位置(即以假想光源P为中心的同心圆上)进行配置。这样，通过设置凸条94，使得从假想光源P以放射状射出的光相对于各凸条94在俯视时呈垂直的状态射入，因此能够均匀地对该射入的光进行折射以及反射，能够朝向文字板4以更接近垂直的方式(更接近与Z轴方向平行的方式)进行反射。该扩散角λ根据导光板9的形状或光源61的光射出量或射出角度(定向角)等来确定。此外，尽管在上述各实施方式中，反射体95(以下，反射体105也同样)是由在背面91b凸起的多根凸条94构成，但并不限于此，反射体95也可以由例如多个剖面呈V形的凹槽构成等在背面91b凹陷形成的多个线条部构成。图20中示出了由多个凹槽97作为这样的线条部构成的反射体95。在图20中，A表不朝向凸条94传播的光，B表不在凸条94中折射并传播的光，C表不朝向发光部91的前表面91a反射的光。此外，上述实施方式只是说明了本发明的代表性实施方式，但本发明并不限于此。即，在不脱离本发明要点的范围内可实施各种变形。虽然参照特定的实施方式对本发明进行了详细的说明，但在不脱离本发明精神和范围的前提下可以进行各种变更和修正，这对于本领域的技术人员而言是不言而喻的。本申请基于2010年4月7日提出的日本专利申请(特愿2010-088891号)，其内容作为参照引入于此。产业实用性本发明的导光板和具备该导光板的指针式仪表能够达到在不使用棱镜片等用于校正光的行进方向的构件的情况下，充分确保正面方向的光的强度的效果。
权利要求
1.一种导光板,其特征在于,具有 发光部，其与设有透光性图案设计的文字板重叠配置； 导光部，其与所述发光部连接，具有使光源的光射入的光入射面；和反射部，其用于将由所述导光部导向所述发光部的光朝向所述发光部的与所述文字板相対的ー个表面进行反射，并设置于所述发光部的与所述ー个表面相对的另一表面上， 在设置于所述另ー表面的所述反射部，形成有排列于与所述发光部中光的行进方向相交的方向、并且互相接触配置的或凸或凹的多个线条部，且所述多个线条部构成反射体，所述反射体互相隔开间隔设置有多个， 所述多个线条部形成为使得入射光朝向接近所述ー个表面侧折射并透过，然后朝向与所述文字板垂直的方向进行反射。
2.根据权利要求I所述的导光板，其特征在于 所述反射部被设置为随着远离所述光源，所述反射体的俯视面积在所述另ー表面的每単位面积上所占的比例变大。
3.根据权利要求I或2所述的导光板，其特征在于 在所述发光部中行进的光的強度比规定的基准值低的位置所配置的所述反射体的一部分上，设置有在所述反射体的所述线条部上沿宽度方向互相接触配置的一个或多个辅助线条部。
4.ー种指针式仪表，其特征在于，具有 文字板，设有透光性图案设计；和 导光板，其重叠配置于所述文字板的背面， 作为所述导光板，包括权利要求I或2所述的导光板。
5.ー种指针式仪表，其特征在于，具有 文字板，设有透光性图案设计；和 导光板，其重叠配置于所述文字板的背面， 作为所述导光板，包括权利要求3所述的导光板。
全文摘要
本发明涉及一种其无需使用用于校正光的行进方向的构件，就能够充分确保正面方向的光的强度的导光板，和具备该导光板的指针式仪表。该导光板(9)具有与文字板重叠配置的俯视呈圆弧状的发光部(91)。在该发光部(91)的背面(91b)设有用于将在发光部(91)中行进的光向着前表面(91a)反射的反射部(93)。并且，由从背面(91b)突出的多根凸条(94)构成的反射体(95)互相隔开间隔设置在反射部(93)上设置有多个，该凸条(94)被配置为与在发光部(91)中光的行进方向相交并且在宽度方向上彼此接触。多根凸条(94)形成为使得入射的光朝向接近前表面(91a)侧折射并透过，然后朝向与文字板垂直的方向反射。
文档编号G01D11/28GK102859333SQ20118001791
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月7日 优先权日2010年4月7日
发明者宫泽朋宏, 小川雅之 申请人:矢崎总业株式会社